智慧互动多媒体教室解决方案设计.docx
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智慧互动多媒体教室解决方案设计
智慧互动多媒体教室
解决方案
郑州威科姆科技股份有限公司
２０１6年2月
一、项目概述
2014年11月教育部、财政部、国家发展改革委、工业和信息化部、中国人民银行五部委联合下发了“关于印发《构建利用信息化手段扩大优质教育资源覆盖面有效机制的实施方案》的通知”。
通知中明确提出五项要求“加快推进宽带网络校校通、全面推进优质资源班班通、大力推进网络学习空间人人通、建设教育资源公共服务平台、建设教育管理公共服务平台，2017年完成义务教育阶段城镇和农村学校多媒体教室比例分别达到80%以上和50%以上，城镇学校班均出口带宽应不小于4M，农村学校班均出口带宽应不小于2M。
2015年9月教育部办公厅在《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》中明确指出：
“各级各类学校普遍具备网络教学环境和备课环境，鼓励具备条件的学校配备师生用教学终端。
全面推进“优质资源班班通”，基本建成数字教育资源公共服务体系，为学习者享有优质数字教育资源提供方便快捷的服务。
”
VCOM智慧互动教室以互动教学为核心，依托VCOM智慧云平台的教育资源体系和VCOM教与学过程（大数据）评估的分析系统，为学校、教师、学生打造的高质课堂、精准教学和自适应学习系统。
VCOM智慧互动教室的推出彻底改变了传统课堂缺乏交流互动，无法及时了解个体学情，不能因材施教，盲目填鸭式教学等一系列难题。
让学生按照自己掌握的学习能力顺序进行学习，按照自己学习的节奏进行学习，实现了以学生为中心的教学模式创新，为教育教学带来质的飞越。
二、网络结构
智慧互动多媒体教室解决方案基于云平台、云资源库、多媒体教室设备、答题接收器及答题卡，以课堂教学为核心，提供丰富的课堂互动工具，给学生提供更多参与和展示的机会，真正实现课前、课中、课后学生为主体的教学创新，完美实现教师与学生互动。
通过海量资源共享、互动学习、智能教学分析，并与三通两平台有机结合，减轻教师和学生的负担，实现教师精准教学、学生精准提分、家长精准辅导，提高教学质量。
三、建设内容
根据国家教育信息化“三通两平台”的建设要求，为全面推进“优质资源班班通”，实现班班通多媒体设备在课堂教学中的“课堂用、经常用，普遍用”原则，我****区/县教育信息化建设对智慧互动多媒体教室建设如下：
1、采用可靠性高、易用性强的工业级多媒体教学机作为课堂教学核心设备。
多媒体教学机应采用嵌入式操作系统，同时应具有一键开关机、集中控制、接口防雷防护、一键还原、远程管理等功能；
2、采用使用寿命长（激光光源，灯泡20000小时、无需更换），采用全封闭光机、静电褶皱滤网设计，色彩效果好，具有集中网管的短焦激光投影仪；
3、采用互动体验好，抗干扰能力强的大尺寸红外电子白板。
可满足多人互动需求，支持4人以上同时书写；
4、按照教育部“三通两平台”的要求，配套应用软件应与数字教育资源公共服务平台对接，实现班班通资源功能，主要功能包括同步授课、同步导学、课堂训练、教学分析、校本资源、教师云盘、课后作业、直播课堂；
5、配置智慧互动教室以激发学生课堂学习兴趣、方便教师及时掌握学情。
即以资源云服务平台为基础，利用云题库和大数据分析体系，借助互动学习终端，实现多维互动，智能分析学习数据，科学评估。
同时应支持云计算、物联网、智能卡等先进技术的引入，应具备平安考勤、亲情电话等综合应用。
智慧互动多媒体教室（单套）
序号
设备名称
说明
1
多媒体教学一体机
2
短焦激光投影仪
3
交互式电子白板
4
复合黑板
5
智慧互动教学客户端
6
互动教学系统
接收器：
1个/班
互动学习终端：
1个/人
7
互动教学资源服务费
人/3年
四、互动教学应用
4.1备授课应用
智慧互动教室基础型应用以完备的备授课资源体系为支撑，借助智能授课系统和优教互动工具，实现智慧高质、高效备授课应用。
主要包含高质授课、高效备课、K12备授课资源。
高质授课
1）班班通客户端直连教育资源公共服务平台34个学科，300个版本的教材资源，提供便捷化的登录与课程设置方案，平台按照学段、学科、版本、学科进行智能化推送，让教师所见即所得。
2）“同步导学”以翻转课堂为理念，最大程度挖掘学生潜力，通过课前预习、导学案模块发布自主学习方案，根据导学反馈了解学习掌握状况，及时调整教学方案，促使教师将主要精力放在有难度的知识点讲解上面，课堂教学更加高质高效。
3）课后作业栏目，根据教学环节和特点，推送系统和教师个人两大类（章节、知识点）课程作业，智能分析错题，为教师精准教学提供数据基础，课程教学完成导学、授课至课后作业闭环。
高效备课
1）以教师空间应用为基础，以名优资源为核心，优化教学方案，通过个性备课、课堂训练、我的云盘、集体备课、教学分析、授课预览，实现高效备课。
2）K12高效备授课资源
资源主要有名师优课资源、电子教材、仿真实验等，资源来源主要包含4类内容：
Ø自建：
通过自建形成优教云平台优质资源内容，为用户教学应用或个性开发做基础服务；
Ø共建：
与各地市教育局，电教馆、学校等共建省、市、区县、校等四级本地优质资源；
Ø征集：
通过优教众创联盟等渠道，收集一线名师的优质资源内容，供平台应用；
Ø内生：
通过教师使用和创作，形成教师个性化资源内容，更加适合教学需求。
4.2互动教学应用
VCOM智慧互动教室互动测评应用基于各学科权威的互动资源，利用互动学习卡手机学生过程型学习数据，对学生同步课程知识点掌握情况进行评估分析，智能反馈学情，辅助教师优化教学方案。
教师通过答题器提问问题，给予每个学生公平的机会，使得学生，尤其是教室边缘的学生产生更强的参与感，从而提升学生的学习主动性。
答题数据实时上传、答题效果智能分析，采集学习过程数据，生成学生认知图谱，达到精准定位个性需求。
互动课堂资源依据课程标准及教学大纲，以学段学科知识图谱为基础，构建来源权威、难度系数动态调整、与知识点智能关联、自适应的网络题库，形成各学科课堂训练、网上作业、自主测评、单元测试等习题内容，由三部分组成，分别为同步课程测评、同步知识点测评和考试专题测评。
Ø同步课程训练：
课后训练、达标训练变式训练、典型例题、拔高训练、单元检测、文言字词句翻译、课文理解鉴赏；
Ø同步知识点训练：
拼音、汉字、词语、句子、词汇、句型、语法、听力、专项训练、知识强化、培优训练、重难点突破、期中测试、期末测试；
Ø考点专题训练：
标点符号、病句辨析常用修辞、文学常识、图表训练、实验探究、考点检测、易错点、中考真题、高考真题。
4.3个性学习精准提分应用
精准教学和个性学习以班级及个人认知图谱为核心，智能为班级及个性整合精准提分训练，并以提分训练为主线，搭配习题讲解和知识点概念讲解，形成有效提分内容，涵盖教师课件、提分训练及名师微课；其目的在于在知识掌握方面帮助学生扎实的打好基础，在考试专项方面快速的帮助学生提升考试成绩。
通过开展课堂训练、自主训练、网上作业、单元练习、期中期末监测等教学活动，为教与学过程（大数据）分析提供基础数据，实现班级学生学情分析，形成学生个人知识图谱，进而为学生提供个性化提分方案，智能推荐班级及个人提分习题练习和学习课件，助力教师实现班级整体提分和学生个人提分
精准提分资源体系主要包含教师教学课件、知识点提分训练、知识点试题讲解、知识点提分微课
个性化提分应用：
Ø理解考试中不同知识点的重要性程度（考频）、及命题方向等。
Ø看清自己在每个细分知识点的习得状态（实时、动态、图示），知晓同伴在每个知识点上的掌握状态分布（其中含知识点的难易度）。
Ø了解知识结构间的内在关系，以及学习者存在的位置进行智能推送。
Ø学习者按需学习，按照自己掌握的学习能力顺序进行学习，按照自己学习的节奏进行学习，有效实现提分。
4.4移动教学应用
移动教学应用根据教师实际教学、家长辅学的需要主要包含三类应用：
移动教学应用：
作业应用，个性备课，互动训练，班级提分，手机共享；家校共育应用：
日常表现，班级圈，学校号，班级群；日常管理应用：
通知、批假、考勤管理、成绩管理。
教师教学应用主要包含：
手机作业、个性备课、互动训练、班级提分、手机共享、移动手机管理等应用。
手机作业个性备课互动训练班级提分
家长辅学应用主要包含：
孩子作业、学习任务、课堂表现、有效提分、家校共育等应用。
孩子作业学习任务课堂表现
有效提分家校共育
4.5空间应用
4.5.1教师应用
1）为教师提供海量优选的同步备授课资源，实现高效授课。
按照K12阶段学段、学科规划，覆盖中小学12个年级、34个学科，资源种类包括基础性教学课件、教学设计、教学素材、教学习题、电子教材、仿真实验等；
2）为教师提供个性化教学资源整合服务，实现教学资源精益求精，充分共建共享（基础资源、校本资源、区域资源、名师资源）；
3）为教师提供多终端（手机端、PC端以及教室授课端）的同步教学服务；
4）以课程标准及考试大纲（课标和考纲）为索引，结合学段学科知识图谱，构建来源权威、难度系数动态调整、与知识点智能关联、自适应的网络题库，打造教师互动评测教学资源体系，以课堂训练、网上作业、自主测评、单元测试等呈现形式，通过VCOM智慧教学客户端软件，实现智慧互动课堂教学应用；
5）构建各学科知识图谱，基于各学科互动测评教学资源，经常性开展课堂训练、自主训练、网上作业、单元练习、期中期末监测等教学活动，借助优教云平台强大的教育大数据分析能力，实现班级学生学情分析，助力学校和教师实现“以学生为中心”的教学变革；
6）通过对学生个人知识点掌握情况的收集、统计和分析，形成学生个人知识图谱，进而为学生提供个性化提分方案，智能推荐个人提分习题练习和学习课件，助力教师实现班级整体提分和学生个人提分；
7）为教师提供智能家校共育解决方案，教师与家长通过手机实现作业布置、作业催交、一键批阅、作业评优、学生学情反馈、学生提分建议、教师资源推荐等教学应用功能，实现班级圏、通知、请假、课表、日常表现等信息互动与管理应用。
4.5.2学生应用
1）为学生提供高效学习的同步学习资源（课程同步资源、知识点同步资源）；
2）为学生提供智能互动学习终端（互动学习卡、互动学习移动终端、电子书包、PC）；
3）通过互动课堂、每周练习、自主训练、网上作业、单元练习、期中期末检测等教学活动，帮助学生实现个性化知识点学情分析，便于学生朝着个性化自适应学习方向发展，极大提升学习效果；
4）根据学生知识点测评数据，自动构建学生个人知识图谱，形成学生个性化提分方案，智能推荐相关知识点个人提分训练和学习资源，帮助学生迅速实现分数提升；
5）为学生提供班级圈、课外阅读、名师微课、互动学习、考试专题、学习加油站等学习应用。
4.5.3家长应用
1）通过手机终端及时接收教师布置的学习任务和教师推荐的学习资源，了解学生知识掌握情况和在校表现情况；
2）通过手机终端辅助学生进行作业提交、家长签字、查看教师作业批阅、查看班级优秀作业；
3）为家长提供学生个人知识图谱及个性化提分方案，根据学生知识掌握情况，智能推送知识点的提分训练、教师课件、名师微课，对学生精准辅学；
4）为家长提供教师通知、学生请假、班级圈、家长群等信息互动功能。
五、系统功能介绍
5.1互动教学云平台介绍
5.1.1备课系统
备课系统主要提供基础资源、区域资源、校本资源、拓展资源、云盘资源、专题资源、品牌资源、教师共享资源等资源的备课应用和学习应用，可对资源进行搜索、浏览、下载、收藏、推荐、评价等。
1）为教师提供同步备课（个性备课、课堂训练、集体备课）、同步导学（课前预习、课后提升、导学反馈）、考试专题、拓展资源、学科教研、我的云盘、本地资源；
2）为学生提供同步学习、考试专题、名师周答、拓展资源、每周一练、周练周总结；
3）为家长提供同步辅学、拓展资源、家长学堂。
4）同步备课主要的应用功能有个性备课、课堂训练、集体备课，教师可以根据自己需求调整自己的备课环节。
5）个性备课，支持教师将平台资源同步到云盘或下载至本地，并进行编辑再上传到我的云盘。
6）我的云盘，即教师文件夹，包含授课资源和其它资源两个模块，课程资源为用户在个性备课中同步的文件和上传的文件以及本校集体备课自动同步过来的集体备课成果；其它资源为教师文件夹下的资源。
7）课堂训练，支持教师准备课堂训练的功能模块，分为训练题库和我的训练两个模块，训练题库和我的训练下区分章节训练和知识点训练。
8）同步导学主要应用有课前预习、提升指导、导学反馈。
9）课前预习，显示的内容有课程目录、当前课程、学习目标和预习流程及资源，以及编辑、导出为文本、发给学生等功能。
在提升指导中，与预习指导保持一致，导出的文本为学习案。
导学反馈，选择课程目录——选择班级，分别查看发送导学案和信息反馈（反馈信息按照班级展示：
班级参与人数，班级学生提出的问题和班级学生检测情况。
10）考试专题，根据学段展示小升初、中招考试、高考三个栏目下的资源信息，满足教师对升学备考拔高类资源的需求。
11）学科教研，主要提供教学期刊、文献阅读、校本教研、区域教研、教研活动等功能。
12）本地资源，主要提供省级、市级、区级、学校级等的资源应用服务。
13）名师周答主要每周发布有针对性的专题资源。
5.1.2授课系统
教学授课系统主要提供课堂教学相关应用，并结合多媒体授课终端，解决教师高效课堂问题。
主要为教师日常授课提供同步授课、课堂训练、同步导学、课后作业、云盘资源、校本资源、拓展资源、考试专题、系统设置等应用，并实现视频、音频、Flash、PPT、图片等不同格式的授课资源的浏览、播放功能。
1）同步授课，根据教师的课程进度同步显示不同种类的授课资源，包括优选、课件、素材、习题等分类。
2）资源浏览提供同步于课程的教案、素材、课件、习题等教学资源，资源目录按教材中的课程进行设置，教师可以根据课程目录方便的浏览课程资源。
3）云盘资源主要为教师提供类似网络U盘的功能，教师将个人课件上传到教师文件夹后，避免教师教学过程中带U盘或者电脑的麻烦，教师通过授课系统可以浏览、在线播放教师个人文件夹中的课件等教学资源，在课堂教学中使用课件完成授课。
4）依据各学科，提供适合学科课堂测评的互动资源内容，如小学语文包括字音、汉字、词语、句子训练。
5）同步导学包括课前预习、课后提升、导学反馈等应用。
6）课后作业包括章节作业、知识点作业等应用。
5.1.3题库系统
题库系统可实现试题、试卷、在线评测等功能，在平台中主要提供作业，在线评测等功能。
考试系统包括题库管理、在线答题、和考务管理。
1）题库管理系统包括在线答题、试卷管理、试题管理和系统管理等功能。
2）阅卷功能有手工阅卷、自动阅卷、试题作答查询，试题作答统计。
3）在线答题有试题练习、模拟试题、答题历史等。
4）试卷管理有手工组卷、自动组卷、试卷分类、试卷内部共享、试卷共享审核、试卷外部推荐、试卷推荐审核、我的试卷等功能。
5）试题管理有题库信息管理、试题管理、知识结构、试题内部共享、试题共享审核、试题外部推荐、试题外部推荐审核、我的共享申请、我的试题等功能。
6）系统管理有用户管理、角色权限管理、组织机构管理、区域管理、数据字典管理、系统接入管理、服务器管理、系统参数设置、操作日志等功能。
5.1.4教与学过程（大数据）智能分析
1）基于数据分析，构建主要学科知识图谱，并同步至各学科章节下。
2）支持在课堂训练、每周练习、网上作业等活动中收集高频、精准的大数据，形成班级及个人认知图谱。
3）支持教师精准教学，可将班级知识图谱与知识图谱对比，智能推荐课程下班级提分训练和学习资源，实现每一节课的精准教及及时弥补，提高班级教学成绩，通过大数据分析，提供本班学生学情的分析，提供中高考考题频度分析、命题趋势分析。
4）支持学生精准提分，可将个人认知图谱与知识图谱对比，智能推荐课程下的个人提分训练和学习资源，实现每一节课的全部掌握，提高个人学习成绩。
5）支持家长精准辅导，可精准为家长反馈孩子个人知识图谱，让家长做到完全掌握孩子学生学习状况，并推送智能训练和学习资源。
5.2互动教学系统
5.2.1互动教学课堂应用
1）系统支持知识点训练、章节训练和提分训练等多种训练模式；
2）根据学科、课程，系统可智能推荐相应的互动训练习题；
3）互动训练习题支持题型、难易程度等分类，教师可选择不同的习题类型并组建成互动训练习题；
4）系统支持单题训练方式，支持教师自主发布和系统智能推荐两种方式的习题发布；
5）能够展示每道试题的试题难度系数；
6）套题训练后，系统自动推送针对本套题的提分训练和结果反馈，教师可直接进行训练,同时打开训练解析进行讲解；
7）根据学情为学生提供不同提分训练；
8）提升训练支持知识点、考评、优秀率、提分等教学分析功能；
9）学生接收训练习题并进行在线检测，错题可自动收录错题本；
10）支持互动答题教师可灵活控制开始答题和停止答题；
11）支持答题结果查看，可查看答题人数、答题学生名单，以及试题答题结果；
12）可查看试题训练答案；
13）支持试题训练分析，数对人数，正确率等统计分析功能。
14）支持训练试题放大、缩小，试题切换功能。
5.2.2互动学习终端
Ø外形:
采用卡片式外观，可作为学生证使用;
Ø按键:
支持字母、数字按键、功能按键，按键数不少于9个;
ØRFID:
支持内置2.4G模块;支持考勤功能；
ØUIM插卡:
支持内置UIM卡插卡槽;支持利用室外话机打电话
Ø支持A-F字母和对、错按键输入;
Ø支持答题提交和删除（修改）按键;
Ø支持信息显示（LCD显示屏）;
Ø支持重复提交答案，平台刷新最后答案;
Ø低电量告警，答题卡低电量时屏幕显示LO;
Ø支持时间显示和设置;
Ø当检测到设备长期停留答题状态未操作，设备退出到待机状态;
Ø学习卡配置数量根据班级人数按照每人一卡进行配置；
5.2.3答题卡接收器
Ø外壳采用高强度ABS材料、支架采用铝合金和不锈钢材料；
ØUSB接口，支持热插拔；2个，一个电源，一个读卡指示；
Ø工作频率：
2.4GHz～2.5GHzISM微波段；
Ø无线传输速率：
2Mbps；
Ø信号调制方式：
GFSK；
Ø工作方式：
只读标签型；
Ø微波通讯检错：
CRC16循环冗余校验；
Ø接收灵敏度：
-90dbm；
Ø抗电磁干扰：
10V/m0.1~1000MHzAM调幅电磁波；
Ø天线定向夹角：
垂直90°；水平60°；
Ø供电：
USB接口供电，无需适配器；
Ø识别速度：
50公里/小时以内；
Ø数据传输：
2.4G通信，阅读器和答题器之间采用交换式通讯；计算机通讯采用USB方便使用；
Ø软件升级：
支持USB连接计算机进行升级软件；
Ø防碰撞感应：
采用信号防碰撞技术，能同时支持100张以上答题卡互动；
5.3多媒体教室介绍
5.3.1交互式电子白板
Ø最佳的人机交互体验；
Ø强抗干扰的红外白板。
5.3.2激光短焦投影
Ø采用纯激光光源；
Ø灯泡寿命达20000小时，无需更换，保证5年教学使用；
Ø全封闭防尘光机，防护等级IP5X，静电褶皱滤波设计；
Ø3000流明，20000：
1高对比度，画质更清晰；
Ø超短开机时间，智能省电，断电无损伤；
Ø具有集中网管功能。
5.3.3多媒体教学机
高集成、高可靠
Ø高度集成计算机、中控、功放、扩音、展台、无线控制、wifi、安防等功能；
Ø采用军工航天标准，嵌入式工业化设计理念，军工品质量体系管控；
Ø全接口防雷设计，可抵御不小于4KV雷电冲击，安全无忧；
Ø正版授权、嵌入式win7E系统；具有写保护特点，防病毒，无系统垃圾。
易操作、易维护
Ø智能刷卡开关机，微晶触控面板，可一键开关机、调节音量、切换视频等；
Ø搭配空中飞鼠，集无线键鼠、教鞭、PPT控制功能与一身，实现完美控制；
Ø具备系统硬件式一键恢复功能，无需专业人员，一样轻松搞定;
Ø教学机WIFI共享,手机文件共享，手机网络共享等。
集中网管、节能环保
Ø提供网络管理功能，用户可远程监测和控制同一网络中所有教学机、投影仪；
Ø整机功耗≤50W，仅为普通PC的1/5，运行噪音低于20分贝，实现超静音；
5.3.4智慧互动教学客户端
按照教育部“三通两平台”的要求，教学客户端软件应与数字教育资源公共服务平台对接，实现班班通资源功能。
班班通资源主要实现同步授课、同步导学、课堂训练、校本资源、教师云盘、课后作业、直播课堂。
详细功能如下：
1）同步授课：
按照年级、学科、学期、版本、章节进行分类展示教学资源；支持按照旧知复习、情景创设、新课导入、新知讲授、拓展延伸、巩固训练等模块高效授课；支持教师云平台收藏资源的云同步；支持授课资源的一键推荐给学生；
2）同步导学：
支持预习指导、指导提升、导学案、导学反馈；支持平台推荐导学案和教师编制导学案的课堂在线发布；支持导学学生预习情况反馈、学生预计测试结果检测统计和学生问题反馈。
3）课堂训练：
支持按照知识点、章节进行训练，同时也支持单题训练、套卷训练；支持课堂训练习题的一键推荐学生；扩展支持答题器等硬件设备的课堂互动答题；
4）校本资源：
汇聚本地上传校本资源和本地集体备课资源；支持本地校本资源的展示和在线调用；支持学校备课成果资源的在线调用；
5）教师云盘：
支持教育资源公共服务平台的云盘数据同步；支持按照课程目录存储教师资源；支持教师云盘资源的在线调用和一键推荐给学生；
6）课后作业：
支持按照课程进行发布章节训练、知识点训练；支持发布作业通知；支持作业的智能批改和统计分析；
7）直播课堂：
支持主流的录播教室对接，可实现录播教室的课程直播观看；支持校内会议直播；支持有线电视的直播；
六、互动教学资源库介绍
威科姆优教资源体系以各学科知识图谱为核心主线，横向关联同步学科备授课资源、纵向关联知识点测评资源、智能为班级及个人整合精准提分资源，为高效实现以学生为中心的班级标准化教学、分层差异化教学及个性化自适应学习、群智学习活动提供内容支撑。
威科姆优教资源由高效备授课资源、互动教学测评资源、及有效提分资源组成。
6.1互动教学备授课资源
高效备授课资源以学段、学科为基础、涵盖中小学12个年级的、34个学科，为教师、学生提供课程高效备授课所需要的基础性教学课件、教学设计、教学素材、教学习题、电子教材、仿真实验等资源内容，与教师、学生的教与学环节及教学目标完全匹配，具有完备性、体系化、有效性的特征，辅助教师进行深入、有效的教学。
1）小学语文：
教学设计、同步课件、同步学拼音、同步学生字、同步读课文、课文主题图、课文赏析、主题阅读、题材阅读、作者作品、知识拓展、互动习题、周练周总结、名师周答；
2）小学数学：
单元分析、教学建议、教学设计、同步课件、情景主题图、单元总结、数学工具、口算训练、交互练习、思维拓展、数学文化、同步例题讲解、周练周总结；
3）小学英语：
同步教案、同步课件、名师课件、情景动画、同步音频、英文歌曲、影视片段、拓展阅读、情景交际、同步练、周练周总结、名师周答；
4）小学科学：
实验演示视频、交互实验动画、观察认知图片/动画、科普知识阅读、观察任务单、同步练习；
5）小学音乐：
情景感知、歌曲范唱、歌曲伴奏、歌谱欣赏、趣味游戏、乐理知识
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